[時間割:C言語]『はじめてのC言語完全入門』その10
2008/11/09 00:27 posted by kunkichi

ここ2、3日格闘していた、ポインタですが、なーんとなく少し壁は超えれたような気がするので、わかってるところだけでもちょっとまとめてみます。あくまでも、なーんとなくのレベル。

はじめてのC言語 完全入門 (標準プログラマーズライブラリ)

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ポインタ

• 変数は値を記憶する。ポインタ変数はアドレスを記憶する。
• 宣言する場合は、変数名の前に*をつける。あと、ポインタにも型は必要。int *pval;
• ポインタで指定されるアドレスは先頭アドレス。そこから何バイトのデータなのかを判断するために、「型」が必要。（型がわかればバイト数がわかる。sizeof(int)とか）。つまりポインタは型情報を持つということ。
• ポインタへの代入は当たり前だけどアドレスを代入する。通常はアドレス演算子&を使う。変数に&をつけると、その変数の値ではなく、アドレスを参照する。int *pval;
int val;
pval = &val;
• ポインタがさしている別の変数のアドレスから、値を参照する場合は、*を使って逆参照する。int val = 10;
int *pval;
pval=&val;
printf("%d¥n",*pval);
結果は”10″が出力される。
• Cの関数では、実引数の値は仮引数にコピーされるため、関数内でどうこうしたとしても実引数には影響しない。つまり、スコープの話。
• 関数内で実引数を直接変更したい場合はポインタ引数を使う。
  関数の宣言：void pointer_func( int *x, int *y )関数の呼び出し：pointer_func( &a, &b )関数内で値を参照：int val = *a;
• アドレスを返すような関数でエラーを返す場合はNULLポインタを使う。

配列とポインタ

• 配列の名前は、配列の先頭アドレスを意味するので、ポインタに代入できる。int ary[] = { 1, 2, 3 };
int *pval;
pval = ary;
• 配列の先頭アドレスは、配列の最初の要素の先頭アドレスでもある。つまり、ポインタに代入した後、逆参照すれば、最初の要素の値を取得できる。※上の続き
printf("%d¥n", *pval);結果は1となり、ary[0]の値となる。
• ポインタで演算をすると、そのポインタの型が使用するメモリサイズ分だけ加算される。#include <stdio.h>
 
int main()
{
  int *p;
  printf("%p\n", p );
  p += 1;
  printf("%p\n", p );
 
  return 0;
}結果は0x1000
0×1004となる。
• 上記を配列で使うと、２番目以降の要素の参照ができる。#include <stdio.h>
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
  int *p;
 
  p = ary;
 
  printf("%p:%d\n", p,   *p     );
  printf("%p:%d\n", p+1, *(p+1) );
  printf("%p:%d\n", p+2, *(p+2) );
 
  return 0;
}結果：0xbffff9f0:1
0xbffff9f4:5
0xbffff9f8:8アドレスは４バイトずつ(僕の環境では)増えて、配列の要素を順に参照している。
• 上の例では参照するポインタを直接指定していたけど、ループを使ってポインタの値をインクリメントしながら参照してみる。#include <stdio.h>
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
  int *p;
 
  p = ary;
 
  int i;
  for( i=0; i<(sizeof ary / sizeof ary[0]); i++ )
    printf( "%d:%p:%d\n", i, p, *p++ );
 
  return 0;
}結果は同じ0:0xbffff9f0:1
1:0xbffff9f4:5
2:0xbffff9f8:8
• ポインタを配列のように使う。上の例のforループの部分を以下のように書き換えてみる。  for( i=0; i<(sizeof ary / sizeof ary[0]); i++ )
    printf( "%d:%p:%d\n", i, &p[i], p[i]);結果はこれまた同じ。0:0xbffff9ec:1
1:0xbffff9f0:5
2:0xbffff9f4:8つまり、配列のようにインデックスで指定して、元の配列要素の値を取得できる。
• 今度は逆に配列をポインタのように使う。include <stdio.h>
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
 
  int i;
  for( i=0; i<(sizeof ary / sizeof ary[0]); i++ )
    printf( "%d:%d\n", i, *(ary+i) );
 
  return 0;
}結果はこうなる。0:1
1:5
2:8配列の各要素に、ポインタで使った逆参照演算子*を使って値を参照することができる。
• 配列とポインタの違いは、
  • ポインタは変数であり、メモリ上にアドレスを記録するための領域が確保される。従って値を変更することができる。
  • 配列名は、コンパイラがコンパイル中に使用する「定数」なので、メモリ上に配列名を記憶するための領域は確保されない（ただし配列の各要素を記録するための領域は確保される）。従って、値を変更することができない。
• 関数の引数に配列を渡す場合は配列名だけを渡す。int ary[];
sample func(ary)
• 関数側の受け取り方は以下の2パターン。配列の要素から最大値を求めるmaxという関数をそれぞれのパターンで書いてみる。
  • 配列で受け取る。例：
    int sample_function(int a[]){
・・・
}サンプルコード：#include <stdio.h>
 
int max(int a[], int size);
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
  int val;
  val = max( ary, sizeof ary / sizeof ary[0]);
  printf("%d\n",val);
  return 0;
}
 
int max(int a[], int size)
{
  int max = a[0];
  int i;
  for(i = 1;i<size;i++)
    if(max < a[i])
      max = a[i];
  
  return max;
}
  • ポインタで受け取る。
    例：int sample_function(int *a){
・・・
}サンプルコード：#include <stdio.h>
 
int max(int *a, int size);
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
  int val;
  val = max( ary, sizeof ary / sizeof ary[0]);
  printf("%d\n",val);
  return 0;
}
 
int max(int *a, int size)
{
  int max = a[0];
  int i;
  for(i = 1;i<size;i++)
    if(max < a[i])
      max = a[i];
  
  return max;
}
• 配列を関数に渡す場合、渡されるのは配列の先頭アドレスだけなので、配列の要素数については別に渡してあげる必要があるので注意。上記の例で、関数の引数に配列だけじゃなくて、配列も渡しているのはそのため。試しに配列の要素数を返す関数を作って試してみる。#include <stdio.h>
 
int arynum(int a[]);
 
int main()
{
  int ary[] = {
    1,
    5,
    8
  };
  int val;
  
  val = arynum( ary );
  printf("%d\n",val);
  printf("%d\n",sizeof ary / sizeof ary[0]);
  return 0;
}
 
int arynum(int a[])
{
  int num;
  num = sizeof a / sizeof a[0];
  return num;
}結果は以下。1
3

ふぅー、途中ちょっと別の本も読んでみたりしつつでしたが、何度か繰り返し読んで、サンプルコードを自分で書いてみて、そんなこんなしてるうちに何となくわかってきました。やっぱり「何度も読む」ことで見えてこなかったものが少しずつ見えてくるんだよね。とりあえず最大の難関を終えてホッとしました。

次回は「文字列と文字配列」です。

Category: C, Programming |